Đang tải... (xem toàn văn)
Kỹ Thuật - Công Nghệ - Báo cáo khoa học, luận văn tiến sĩ, luận văn thạc sĩ, nghiên cứu - Lịch sử 42 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất Số 58 (2017) 42‐52 Xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ thoái hóa đất tỉnh Điện Biên, Lai Châu bằng công nghệ GIS và viễn thám Phạm Quang Vinh1,, Nguyễn Thanh Bình 1, Phạm Hà Linh 1 1 Phòng Viễn thám, Bản đồ và hệ thông tin địa lý, Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Quá trình: Nhận bài 07122016 Chấp nhận 08012017 Đăng online 2822017 Thoái hóa đất đang là hiện tượng xảy ra khá phổ biến ở nhiều vùng rộng lớn của nước ta, đặc biệt là ở miền núi. Việc dự báo được các vùng có nguy cơ thoái hóa khác nhau có ý nghĩa hết sức to lớn trong qui hoạch sử dụng đất. Bài báo này giới thiệu mô hình đánh giá dựa theo cách tiếp cận đa chỉ tiêu trên cơ sở sử dụng công nghệ GIS và viễn thám để xác định các vùng có nguy cơ thoái hóa đất khác nhau. Trên cơ sở bản đồ thoái hóa đất hiện tại, tích hợp với bảy yếu tố cường hóa ‐ các yếu tố có tính chất làm gia tăng các nguy cơ thoái hóa (bao gồm: độ dốc, phân cắt sâu, phân cắt ngang, lượng mưa, lớp thảm phủ, địa mạo và tầng dày đất) để xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ thoái hóa đất với các mức độ khác nhau theo 3 cấp: 1. nguy cơ cao; 2. nguy cơ trung bình; 3. nguy cơ thấp. Kết quả dự báo cho thấy khu vực nghiên cứu có 360.961 ha đất có nguy cơ thoái hóa cao (chiếm 19,4 diện tích khu vực nghiên cứu) tập trung tại các vị trí có độ dốc lớn, tỷ lệ thực vật che phủ thấp và đặc biệt là có lượng mưa lớn. Mô hình này cho phép xác định một cách nhanh chóng và định lượng những khu vực có nguy cơ thoái hóa khác nhau (về vị trí không gian và diện tích), đây sẽ là cơ sở để các nhà quản lý quy hoạch sử dụng đất một cách hợp lý, đồng thời bố trí mùa vụ, cây trồng thích hợp cho từng khu vực. 2017 Trường Đại học Mỏ ‐ Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. Từ khóa: Bản đồ cảnh báo Nguy cơ thoái hóa đất Công nghệ GIS Viễn thám Điện Biên Lai Châu 1. Đặt vấn đề Thoái hóa đất đang là hiện tượng xảy ra khá phổ biến ở nhiều vùng rộng lớn của nước ta, đặc biệt là ở miền núi, nơi tập trung hơn 34 quỹ đất của cả nước. Các dạng thoái hóa đất chủ yếu ở nước ta là: Xói mòn, rửa trôi, đất có độ phì nhiêu thấp và mất cân bằng dinh dưỡng, đất chua hóa, mặn hóa, phèn hóa, bạc màu, đất ngập úng, lũ quét, đất trượt và sạt lở, đất bị ô nhiễm, khô hạn và sa mạc hóa... Thoái hóa đất thường xảy ra do sự tác động của các yếu tố tự nhiên cũng như của con người. Các yếu tố tự nhiên như chế độ mưa, ẩm; độ dốc địa hình; mức độ che phủ của thảm thực vật... là các tác nhân trực tiếp gây ra xói mòn dẫn đến thoái hóa đất và mức độ tác động của các yếu tố này lại phụ thuộc vào vị trí địa lý của từng khu vực. Các yếu tố do con người gây ra (chặt phá rừng, canh tác không hợp lý, khai thác tài Tác giả liên hệ E‐mail: pqvinhig.vast.vn Phạm Quang Vinh và nnkTạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) 43 nguyên...) lại thường là các tác nhân làm gia tăng tính khốc liệt của các quá trình thoái hóa đất. Do vậy ở đây cần làm rõ hai vấn đề: i) thực trạng thoái hóa đất của khu vực nghiên cứu; ii) Các yếu tố tiềm ẩn (tiềm năng) có khả năng làm gia tăng các quá trình thoái hóa. Khái niệm "tiềm năng thoái hóa" được sử dụng trong trường hợp này cũng chưa thật chính xác lắm, bởi "tiềm năng" là khái niệm thường chỉ sử dụng với nghĩa tích cực. Nhưng do khái niệm này được dịch từ nguyên bản tiếng Anh "Potential Degradation" , nghĩa là tiềm năng thoái hóa và khái niệm này đã được các nhà chuyên môn sử dụng thành thuật ngữ chuyên dùng. Theo chúng tôi, nên sử dụng khái niệm "nguy cơ thoái hóa" thay cho "tiềm năng thoái hóa" sẽ chính xác hơn. Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng mô hình đánh giá dựa theo cách tiếp cận đa chỉ tiêu trên cơ sở sử dụng công nghệ GIS và viễn thám. Trên cơ sở bản đồ thoái hóa đất hiện tại, tích hợp với các yếu tố cường hóa (các yếu tố có tính chất làm gia tăng các nguy cơ thoái hóa như lượng mưa, độ dốc, lớp thảm phủ, loại đất, hình thức canh tác...) để xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ thoái hóa đất với các mức độ khác nhau (ở đây chia ra 3 cấp: 1. nguy cơ cao; 2. nguy cơ trung bình; 3. nguy cơ thấp). Việc tích hợp và xác định các yếu tố cường hóa hoàn toàn có thể sử dụng công cụ GIS và viễn thám để thực hiện. Mô hình này cho phép xác định một cách nhanh chóng và định lượng những khu vực có nguy cơ thoái hóa khác nhau (về vị trí không gian và diện tích), đây sẽ là cơ sở để các nhà quản lý quy hoạch sử dụng đất một cách hợp lý, đồng thời bố trí mùa vụ, cây trồng thích hợp cho từng khu vực. 2. Phương pháp và dữ liệu nghiên cứu 2.1. Phương pháp nghiên cứu 2.1.1. Phương pháp phân tích không gian (sử dụng GIS) + Phương pháp phân tích địa hình được sử dụng để xây dựng các bản đồ độ dốc và phân cắt sâu. Mô hình số địa hình sử dụng trong nghiên cứu này là DEM thu nhận được từ ảnh Aster (kích thước ô lưới 30mx30m). Dữ liệu độ cao theo bản đồ địa hình được sử dụng để sửa lỗi của DEM. + Phương pháp phân tích mật độ và khoảng cách. Hai phương pháp này dùng để tính toán và xây dựng bản đồ mật độ dòng chảy. + Phương pháp tính toán thống kê theo không gian được sử dụng để xây dựng bản đồ phân cắt sâu khu vực nghiên cứu. + Phương pháp tính trọng số: Trọng số là một khoảng giá trị được gán cho một tiêu chí đánh giá, chỉ ra mức độ ảnh hưởng của nó đối với tiêu chí khác trong quá trình ra quyết định. Trọng số càng lớn thì tiêu chí đó càng quan trọng. Theo Timothy L. Nyerges (2010), có ba cách phổ biến tính trọng số cho các tiêu chí gồm: Ranking, Rating và So sánh cặp (Pairwise Comparison). Trong nghiên cứu này, chúng tôi giải sử rằng ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình thoái hóa đất là như nhau. + Phương pháp phân bậc và phân khoảng: việc phân bậc và phân khoảng dựa theo các tiêu chí phân chia của các chuyên ngành. Đối với các điều kiện về địa hình như độ dốc, phân cắt sâu được phân chia theo quy định của địa mạo vv. Phương pháp này được nhận định là xác định khoảng giá trị cho các lớp mang tính tự nhiên và thường được sử dụng trong các phần mềm GIS. Theo đó các mức độ yếu, trung bình, mạnh được gán với các điểm tương ứng 1, 2 và 3 điểm. Như vậy, với 7 yếu tố thành phần số điểm tối thiểu cho một đơn vị sẽ là 7 điểm, số điểm tối đa sẽ là 21 điểm. + Phương pháp chồng xếp: Xử lý dữ liệu bằng chức năng chồng lớp sẽ tạo ra những thông tin mới. Chồng lớp các dữ liệu raster với nhau thì đơn giản hơn là chồng lớp vector, vì không đòi hỏi tiến hành hoạt động topology mà chỉ tiến hành trên cơ sở các ô lưới với nhau. Có hai phương pháp chồng lớp Raster là phương pháp trung bình trọng số và phương pháp phân hạng. Hai lớp dữ liệu với các giá trị là P1 và P2 cùng các trọng số lớp tương ứng w1 và w2 (trong nghiên cứu này w1=w2=1), khi chồng lớp với nhau thì lớp dữ liệu xuất sẽ có giá trị: P1w1+P2w2. 2.1.2. Phương pháp viễn thám. Tư liệu viễn thám được sử dụng trong nghiên cứu này là 5 cảnh ảnh Landsat 8 OLI, trong đó có 03 cảnh chụp ngày 0542016 và 02 cảnh chụp ngày 1242016 thuộc khu vực Điện Biên, Lai Châu (xem Bảng 1). Tư liệu này được sử dụng để giải đoán lớp phủ thực vật thông qua chỉ 44 Phạm Quang Vinh và nnkTạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) Bảng 1. Dữ liệu vệ tinh khu vực nghiên cứu số thực vật NDVI. Ảnh vệ tinh được xử lý bằng phần mềm ERDAS, phân loại có kiểm định, với thuật toán Maxium likehood. Như Bảng 1 2.2. Cơ sở dữ liệu Cở sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục vụ thành lập bản đồ tổng hợp các yếu tố tiềm năng thoái hóa đất gồm có các lớp như: độ dốc, phân cắt sâu, phân cắt ngang, dạng địa hình, khí hậu (bản đồ mưa), vỏ phong hóa, bản đồ tầng dày đất, thực vật được tổ chức trong phần mềm ArcGIS thành các lớp thông tin dạng vector và rater kèm theo bảng dữ liệu thuộc tính. Các dữ liệu này được chiết tách từ các bản đồ và tư liệu ảnh dưới đây: + Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 + Bản đồ đất và tầng dày đất tỷ lệ 1:100.000 + Bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:100.000 + Bản đồ thảm thực vật tỷ lệ 1:100.000 + Bản đồ lượng mưa trung bình năm tỷ lệ 1:100.000 + Bản đồ Mạng lưới thủy văn tỷ lệ 1:100.000 + Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (năm 2010) tỷ lệ 1:100.000 Mô hình số địa hình DEM của ảnh vệ tinh Aster ( độ phân giải 30mx30m) 3. Xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ thái hóa đất bằng mô hình tích hợp 3.1. Lựa chọn tiêu chí đầu vào cho mô hình tích hợp. Như đã phân tích ở trên, thoái hóa đất là sự giao thoa của nhiều yếu tố từ địa chất, địa hình đến các điều kiện sinh khí hậu…. Ở những vùng lãnh thổ khác nhau thì các yếu tố ảnh hưởng cũng như mức độ ảnh hưởng của chúng là khác nhau. Vì vậy, việc lựa chọn các yếu tố và phân cấp chính xác mức độ ảnh hưởng của chúng đến quá trình thoái hóa đất quyết định kết quả thành lập bản đồ nguy cơ thoái hóa đất Khu vực Tây Bắc đặc trưng với điều kiện khí hậu ẩm, lượng mưa trung bình hàng năm dao động trong khoảng khá rộng từ 1500mm đến trên 2800mm. Mùa mưa thường kéo dài 6‐7 tháng (từ tháng IV đến tháng IX) chiếm khoảng 80‐90 tổng lượng mưa năm, cùng với địa hình dốc, phân cắt mạnh và sự suy giảm độ che phủ của thảm thực vật đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xói mòn, rửa trôi bề mặt xảy ra mạnh mẽ. Vì vậy lượng mưa, đặc điểm địa hình và lớp phủ thực vật là các yếu tố chính tác động đến quá trình thoái hóa đất của khu vực nghiên cứu. 3.1.1. Nhóm yếu tố địa hình Mỗi kiểu kiến trúc hình thái địa hình thể hiện những qui luật thoái hóa riêng biệt. Các loại đất hình thành ở khu vực núi và cao nguyên nơi có quá trình ngoại sinh diễn ra mạnh mẽ thì có quá trình thoái hóa đất do xói mòn, rửa trôi là chủ yếu. Các loại đất hình thành ở khu vực ven sông, suối, quá trình thoái hóa theo hướng glay hóa, sạt lở, ô nhiễm; Các loại đất hình thành ở khu vực trũng thì quá trình thoái hóa đất do bị lầy hóa và vùi lấp (Nguyễn Văn Cư và nnk, 2010). Do đặc điểm địa hình khu vực Tây Bắc chủ yếu là núi cao, dốc, chia cắt mạnh, đây là điều kiện thuận lợi hình thành sạt lở, xói mòn, vùi lấp là nguyên nhân dẫn đến thoái hóa đất. Vì vậy, nhóm yếu tố đầu tiên cần xem xét chính là các đặc điểm về địa hình a. Độ dốc địa hình Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất khi kết hợp với mưa sẽ ảnh hưởng và quyết định đến quá trình trượt lở, xói mòn đất, là nguyên nhân chính dẫn đến thoái hóa đất khu vực nghiên cứu. Đặc biệt những khu vực không có thảm thực vật thì độ dốc càng ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình thoái hóa đất. Ở Điện Biên và Lai Châu độ dốc dao động từ 00 đến gần 900 . Những vùng có độ dốc địa hình trên 300 trùng với các khối và dãy núi cao và trung bình. Diện tích có độ dốc thấp không nhiều, chủ yếu dọc theo các sông suối, nhất là khu vực hợp lưu, ngoài ra còn có một số bề mặt san bằng cũng có mức độ dốc tương đối thấp. Có thể chia thành 3 dạng địa hình có độ dốc phân cấp tương ứng với mức độ ảnh hưởng đến quá trình trượt STT Vệ tinh Bộ cảm Path‐ Row Ngày chụp 1 LANDSAT‐8 OLI 129 – 44 1242016 2 LANDSAT‐8 OLI 129 – 45 1242016 3 LANDSAT‐8 OLI 128 – 44 542016 4 LANDSAT‐8 OLI 128 – 45 542016 5 LANDSAT‐8 OLI 128 – 46 542016 Phạm Quang Vinh và nnkTạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) 45 Bảng 3. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của phân cắt sâu đến quá trình thoái hóa đấ t Bảng 2. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của độ dốc đến quá trình thoái hóa đất lở, xói mòn đất như sau: ‐ Vùng bằng phẳng và thoải (độ dốc từ 00 đến 80 ), diện tích 216.781 ha, chiếm 11,65 diện tích khu vực nghiên cứu. Đây là vùng đồng bằng tập trung dọc theo sông hoặc tạo thành những dải bao lấy vùng bằng phẳng. Dạng địa hình với độ dốc như vậy đã hình thành quá trình trượt lở, xói mòn lớn hơn so với vùng đồng bằng nhưng vẫn ở mức độ yếu. ‐ Vùng địa hình khá dốc và dốc (độ dốc từ 8 0 đến 250 ), có diện tích khoảng 1.127.380 ha, chiếm 60,55 diện tích khu vực nghiên cứu. Đây là khu vực núi thấp xen đồi và thung lũng giữa núi. Với độ dốc này, tuy mức độ trượt lở còn yếu nhưng xói mòn đã mạnh do đây là khu vực có lượng mưa rất cao. Địa hình ở đây phân cắt mạnh, sườn dốc, đất đá dễ bị xói lở khi có mưa lũ. Vùng địa hình rất dốc (độ dốc trên 250 ), diện tích 517.667 ha, chiếm 27,8 diện tích khu vực nghiên cứu. Tập trung khu vực núi cao với các sườn và vách rất dốc và gần như dựng đứng, đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình trượt lở và xói mòn đất (Bảng 2). b. Phân cắt sâu Là yếu tố thể hiện mức độ chênh lệch hay chia cắt của bề mặt địa hình, nó được dùng thay thế cho chiều dài sườn ‐ yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xói mòn, trượt lở đất. Đây là yếu tố đặc trưng tạo độ dốc, quyết định năng lượng địa hình. Khu vực có năng lượng địa hình càng lớn thì quá trình thoái hóa diễn ra càng mạnh và ngược lại. Ở khu vực nghiên cứu, bức tranh phân cắt sâu tương đối đơn giản: chỉ số phân cắt sâu thuộc loại lớn ở nước ta. Giá trị phân cắt sâu lớn nhất (> 500mkm2 ) thuộc về vùng núi Hoàng Liên Sơn, còn lại hầu hết đều có độ phân cắt từ 300‐500mkm2 . Một số dãy núi phía Tây vùng nghiên cứu cũng có mức phân cắt xấp xỉ 400‐500 mkm2 như dãy Pu Si Lung, Tú Lệ… (Lê Đức An, Lại Huy Anh, 2002) Để phục vụ cho nghiên cứu này, chúng tôi phân cấp giá trị phân cắt sâu địa hình khu vực Điện Biên ‐ Lai Châu theo 3 cấp (đơn vị mkm2 ). Việc chia cấp được thực hiện trên cơ sở kết hợp các kết quả nghiên cứu về xói mòn, trượt lở đất và theo địa hình thực tế: ‐ Cấp 1: Vùng phân cắt sâu rất yếu và trung bình ( 300 Mạnh Sạt lở, trượt lở 1.000.168 53,72 46 Phạm Quang Vinh và nnkTạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) Bảng 4. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của các dạng địa hình đến thoái hóa đất ‐ Cấp 3: Vùng phân cắt sâu rất mạnh (trên 300 mkm2), diện tích 1.000.168 ha, chiếm 53,72. Là những dãy núi cao, chiếm phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu. Địa hình phân cắt rất mạnh, sườn gần như là các vách dựng đứng. Bảng 3 c. Dạng địa hình Dạng địa hình có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phân bố các loại đất, đồng thời nó cùng ảnh hưởng tới quá trình thoái hóa đất. Mỗi kiểu kiến trúc hình thái địa hình thể hiện những quy luật thoái hóa đất riêng biệt. Các loại đất hình thành ở khu vực núi và cao nguyên nơi có quá trình ngoại sinh diễn ra mạnh mẽ thì có quá trình thoái hóa đất do xói mòn, rửa trôi là chủ yếu. Các loại đất hình thành ở khu vực ven sông, suối, quá trình thoái hóa do glây hóa, sạt lở, ô nhiễm là chủ yếu. Các loại đất hình thành quanh khu vực trũng quá trình thoái hóa đất bị lầy hóa và vùi lấp là chủ yếu (Nguyễn Văn Cư và nnk, 2010) Trên cơ sở phân tích đặc điểm các thành tạo địa chất, mức độ phân cắt sâu, và các quá trình địa động lực ngoại sinh thành tạo địa hình, khu vực nghiên cứu được chia thành 4 nhóm nguồn gốc với 18 dạng địa hình (Nguyễn Đình Kỳ và nnk, 1999) . Dựa trên kinh nghiệm và quy luật tác động đến thoái hóa đất của mỗi dạng địa hình, chúng tôi chia mức độ ảnh hưởng theo 3 cấp (Bảng 4). 3.1.2. Nhóm yếu tố khí hậu và thủy văn: a. Mật độ sông suối ‐ phân cắt ngang Mật độ sông suối hay sự phân cắt ngang của địa hình là yếu tố bổ sung quan trọng cho hai yếu N0 Dạng địa hình Mức độ ảnh hưởng Diện tích (ha) Tỷ lệ () 1 ‐ Bề mặt đỉnh trên đá vôi, có độ cao trên 1000m ‐ Bề mặt đỉnh và cao nguyên, có độ cao trên 1000m ‐ Bề mặt đỉnh trên đá khác có độ cao 120cm Yếu 431.424 23,17 rửa trơi khơng ảnh hưởng đến lớp đất sâu Chịu ảnh hưởng vừa phải q trình xói mịn, 50 ‐ 120 cm Trung bình 943.405 50,67 rửa trơi Tầng đất mỏng, đất dễ dàng bị bóc mịn, rửa < 50 cm Mạnh 486.997 26,16 trơi nhiều vùng trơ sỏi đá Bảng 8 Phân cấp mức độ ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đến q trình thối hóa đất STT Tầng dày Mức độ Diện tích Phần trăm Q trình ảnh hưởng đất (cm) ảnh hưởng (ha) (%) Do tầng đất dày nên q trình xói mịn hay > 120cm Yếu 431.424 23,17 rửa trơi khơng ảnh hưởng đến lớp đất sâu Chịu ảnh hưởng vừa phải q trình xói mịn, 50 ‐ 120cm Trung bình 943.405 50,67 rửa trơi Tầng đất mỏng, đất dễ dàng bị bóc mịn, rửa < 50 cm Mạnh 486.997 26,16 trơi nhiều vùng trơ sỏi đá STT Phạm Quang Vinh và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) Trong nghiên cứu này, sử dụng ảnh Landsat 8 chụp tháng 4 năm 2016 để thành lập đồ lớp phủ thông qua việc tính số thực vật chuẩn (NDVI), kết hợp chỉnh lý theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ thực vật tỉnh Điện Biên Lai Châu khảo sát thực địa bổ sung Từ đó phân mức độ ảnh hưởng của lớp phủ thực vật theo 3 cấp (Bảng 8) Bảng 9 Ma trận tương quan giữa thối hóa đất hiện tại và các yếu tố tiềm năng gây thối hóa TH Yếu (1) Trung bình (2) Mạnh (3) TN Yếu (1) 11 12 13 Trung bình (2) 21 22 23 Mạnh (3) 31 32 33 3.2 Xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ thối hóa đất Để xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ thối hóa đất khu vực Điện Biên – Lai Châu chúng tơi sử dụng phương pháp ma trận tương quan Đây là ma trận 3x3 phần tử biểu diễn mối tương qua giữa các yếu tố tiềm năng gây thối hóa và thối hóa đất hiện tại Ma trận này đồng thời cho chúng 49 ta thấy kết quả khi kết hợp giữa hai yếu tố thành phần 3.3 Quy trình thành lập Nguyên lý việc ứng dụng viễn thám GIS sử dụng mơ hình gồm có cơng đoạn: từ dữ liệu viễn thám và các dữ liệu bản đồ chun đề khác, chiết tách, xây dựng các bản đồ thành phần là dữ liệu đầu vào của mơ hình Các thành phần này được xử lý trong GIS và xây dựng thành cơ sở dữ liệu Bản đồ các yếu tố tiềm năng gây thối hóa được xây dựng thơng qua việc tích hợp lớp sở liệu đồ công cụ GIS Từ bản đồ các yếu tố tiềm năng gây thối hóa thối hóa đất tại, sở mối tương quan tính tốn tích hợp trong hệ thống GIS sẽ xây dựng được bản đồ dự báo nguy cơ thối hóa đất Sử dụng thuật toán phân khoảng giá trị “mức độ ảnh hưởng đến thối hóa đất” từ yếu; trung bình đến mạnh của khu vực nghiên cứu Quy trình áp dụng viễn thám và GIS kết hợp mơ hình phân tích đa chỉ tiêu trong thành lập bản đồ thối hóa đất tiềm năng được trình bày trong Hình 1 Mơ hình sử dụng 7 loại thơng số đầu vào để tính tốn, các thơng số này được xử lý bằng cơng cụ GIS trước khi đưa vào tính tốn trong mơ hình Hình 1 Quy trình thành lập bản đồ dự báo nguy cơ thối hóa đất khu vực tỉnh Điện Biên và tỉnh Lai Châu 50 Phạm Quang Vinh và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) Hình 2 Bản đồ tổng hợp các yếu tố tiềm năng gây thối hóa Hình 3 Bản đồ cảnh báo nguy cơ thối hóa đất tỉnh Điện Biên và tỉnh Lai Châu Phạm Quang Vinh và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) 51 Bảng 10 Thống kê diện tích đất có nguy cơ thối hóa theo huyện (đơn vị: ha) Huyện Tp Điện Biên Phủ Điện Biên Điện Biên Đơng Mường Ẳng Mường Chà Mường Lay Mường Nhé Mường Tè Tủa Chùa Tuần Giáo Tp Lai Châu Nậm Nhùn Nậm Pồ Phong Thổ Sìn Hồ Tam Đường Tân Un Than Un Tổng Cấp độ thối hóa 6.070 278 17 116.967 28.482 18.594 56.330 46.184 18.212 25.084 14.588 6.078 49.450 37.518 31.981 7.046 3.448 792 85.470 45.819 25.777 107.414 107.007 53.711 32.628 21.091 14.651 60.805 30.537 20.922 6.431 2.408 409 51.626 47.453 39.804 96.649 33.446 19.703 47.297 47.686 7.921 65.802 54.879 32.004 25.730 21.388 19.173 33.492 28.400 27.839 37.349 18.509 23.367 911.648 589.128 360.961 Từ bảng số liệu trên cho thấy, trong tổng số 360.961 đất có nguy thối hóa mạnh, Mường Tè là huyện có diện tích lớn nhất (53.711 ha, chiếm 14,4% diện tích khu vực nghiên cứu), sau đó lần lượt đến các huyện Sìn Hồ (32.004 ha, 8,20%), Mường Nhé (157.066 ha, chiếm 8,44%)… Nhìn chung các huyện này đều là các huyện có độ dốc lớn, tỷ lệ che phủ thấp, tầng dầy đất mỏng và đặc biệt lượng mưa lớn, điều hồn tồn logic với những phân tích ở mục 2.1 Kết luận Có thể thấy q trình thối hóa đất các khu vực khác nhau chịu tác động từ các yếu tố tự nhiên khác số lượng, nhìn chung, hầu hết yếu tố tự nhiên có tác động đến trình thối hóa đất tỉnh Điện Biên và tỉnh Lai Châu, các yếu tố chính bao gồm: ‐ Độ dốc lớn, hầu như những khu vực được dự báo có nguy cơ thối hóa mạnh đều có độ dốc trên 150 ‐ Ở khu vực có lượng mưa cao chính là vùng có nguy cơ thối hóa đất mạnh ‐ Lớp phủ thực vật là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến q trình thối hóa đất, có Tổng Phần trăm 6.366 164.044 120.726 45.751 118.949 11.288 157.066 268.133 68.371 112.265 9.248 138.884 149.799 102.905 152.686 66.292 89.731 79.225 1.861.826 0.34 8.81 6.48 2.46 6.39 0.61 8.44 14.40 3.67 6.03 0.50 7.46 8.05 5.53 8.20 3.56 4.82 4.26 thể thấy ở những nơi có mức độ che phủ lớn hầu như thối hóa ở mức độ yếu ‐ Tầng dày đất cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thối hóa đất, những nơi có tầng đất mỏng thường là những nơi có nguy cơ thối hóa cao Phần lớn diện tích khu vực có tầng dày đất nhỏ hơn 50 cm, có những nơi lớp đất mặt chỉ đạt 30 cm nơi tiềm ẩn nguy thối hóa đất cao Bản đồ tổng hợp yếu tố tiềm gây thối hóa dự báo nguy thối hóa đất khu vực tỉnh Điện Biên tỉnh Lai Châu thành lập dựa trên cơ sở các chỉ số thu được từ tư liệu viễn thám, kết hợp phân tích số liệu địa chất, địa hình, thực vật khí tượng, thủy văn, Kết cho thấy phương pháp hiệu việc đánh giá thối hóa đất, đảm bảo độ xác tích hợp tư liệu viễn thám hệ thơng tin địa lý Kiến nghị Q trình thối hóa đất chịu tác động của hai nguồn yếu tố là yếu tố tự nhiên và yếu tố do các hoạt động của con người Trong nghiên cứu này, việc đánh giá yếu tố gây thối hóa đất (các yếu tố tiềm năng thối hóa) mới chỉ đề cập đến 52 Phạm Quang Vinh và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất 58 (42‐52) các yếu tố có nguồn gốc tự nhiên (7 yếu tố), chưa đề cập đến tác động yếu tố hoạt động của con người (như phương thức sử dụng đất, vấn đề sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, các hoạt động khai thác khóang sản, q trình thị hóa hoạt động ngành cơng nghiệp ) Để nâng cao độ chính xác của mơ hình việc xem xét, bổ xung các yếu tố do các hoạt động của con người là rất cần thiết Tài liệu tham khảo Lê Đức An, Lại Huy Anh, 2002 Đặc điểm chung về điều kiện tự nhiên, đặc điểm địa chất, địa mạo và vỏ phong hóa Việt Nam Chun khảo Địa lý Việt Nam Lưu trữ tại Viện Địa lý Lưu Thế Anh, 2013 Nghiên cứu xây dựng bản đồ thối hóa đất tỉnh Đắk Lắk Đắk Nông phục vụ sử dụng bền vững tài ngun đất Luận án Tiến sỹ, Viện Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam Nguyễn Văn Cư, Nguyễn Đình Kỳ và Nguyễn Lập Dân, 2010 Nghiên cứu tổng hợp địa lý phát sinh và thối hóa đất khu vực Bình‐Trị‐Thiên phục vụ mục đích sử dụng bền vững tài nguyên đất Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Địa lý lần thứ 5, Hà Nội Nguyễn Đình Kỳ, 1999 Phương pháp nghiên cứu thối hóa đất Tuyển tập cơng trình nghiên cứu địa lý NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đình Kỳ, Nguyễn Quyết Chiến và Nguyễn Mạnh Hà, 2010 Đánh giá tổng hợp địa lý phát sinh và thối hóa đất lưu vực sơng Gấm trên quan điểm phát triển bền vững Hội nghị Khoa Địa lý ‐ 50 năm xây dựng và phát triển, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội Nguyễn Đình Kỳ, Lưu Thế Anh, 2006 Thực trạng thối hóa đất Bazan Tây Ngun và các giải pháp sử dụng hợp lý bảo vệ tài nguyên môi trường đất Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Địa lý toàn quốc lần thức II, Hà Nội Nguyễn Mạnh Hà, 2012 Nghiên cứu thối hóa đất lưu vực sông Chảy nhằm khai thác hợp lý tài nguyên và môi trường đất Luận án Tiến sỹ Viện Địa lý, Hà Nội Nguyễn Mạnh Hà, 2010 Nghiên cứu đánh giá thối hóa đất lưu vực sơng Chảy Hội nghị Khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Võ Thịnh, 2016 Báo cáo chuyên đề Địa mạo Tây Bắc Viện Địa lý, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Timothy L Nyerges, Piotr Jankowski., 2010 Regional and Urban GIS‐ A decision Support Approach The Guilford Press, New York ABSTRACT Mapping risk of land degradation in Dien Bien, Lai Chau Province using remote sensing and GIS Vinh Quang Pham 1,*, Binh Thanh Nguyen 1, Linh Ha Pham 1 1Institute of Geography, Viet Nam Academy of Science and Technology, Vietnam Land degradation is a common phenomenon in large areas of our country, especially in the mountains Predicting the area which has different risk of degradation is very enormous significance in land use planning This paper introduces assessment model based on multi‐criteria approach ‐ using GIS and remote sensing to identify areas at various risk of soil degradation On the basis of current land degradation map, integrated with seven intensified factors ‐ factors that increase the risk of degradation, (include rainfall, slope, land cover, soil type, farming practices ) to build a map of warning the risk of land degradation with three levels: 1 high; 2 average; 3 low The results show that the high area is 360.961 ha (19,4% of the study area) occurring on the local with high slope, low cover of landuse and especial with high rainfall This model allows us to identify quickly and quantify areas at different risk of degradation (spatial location and area) This will be the basis for the management of land use planning logically, and also arranges suitable farming season, crops for each area Keywords: Risk of land degradation map, remote sensing and GIS, Dien Bien, Lai Chau